Adressierung der Nachhaltigkeit mit Fortschritten in der Industrie 4.0

Heutzutage legen Unternehmen im Industriebereich zunehmend Wert auf die Verbesserung der Nachhaltigkeitsleistung. Abgesehen von Branchen, die sich zunehmend an staatliche Vorschriften und die Erwartungen ihrer Vorstände an eine umweltfreundlichere Betriebsweise anpassen, legen viele ihrer Arbeitnehmer, insbesondere in der Generation der Millennials, großen Wert auf eine umweltfreundlichere Produktion in jedem Aspekt ihres Lebens:zu Hause, auf Reisen , und bei der Arbeit. „Grün“ ist eine Bewegung.

Viele Unternehmen konzentrieren sich heute kritisch auf das fragile Gleichgewicht der Nachhaltigkeitsziele, wobei Menschen, Planet und Gewinn gleichermaßen berücksichtigt werden. Die Industrie 4.0-Technologie verändert das Spiel, indem sie den langjährigen Status quo aufhebt und die Einblicke und Anleitungen zur Steigerung der Nachhaltigkeitsleistung bietet, insbesondere auf Produktionsebene.

Die Wahrheit ist, dass digitale Tools Unternehmen seit Jahrzehnten bei der Nachhaltigkeitsleistung unterstützen und sich hauptsächlich auf Energieeffizienz, Umweltverschmutzung und Optimierung der Wertschöpfungskette konzentrieren. Erneuerte Bemühungen sind jetzt auf alle Geschäfts- und Wertschöpfungsketten ausgerichtet und erfordern eine bessere Sichtbarkeit und bessere Einblicke, um den Erfolg zu erzielen.

Viele Unternehmen nutzen bereits eine Vielzahl digitaler Tools, um ihren Energieverbrauch oder mögliche Produktionsabfälle zu reduzieren. Unternehmen haben den Erfolg jedoch normalerweise in Dollar oder einer anderen lokalen Währung gemessen. Der Maßstab für den Erfolg ändert sich heute von finanziellen Messungen zu spezifischeren Emissions- oder Effizienzkennzahlen, die moderne Technologien bieten können.

Bei den unzähligen Innovationen im IoT, die es heute gibt, ist es für Unternehmen wichtig, eine Lösung zu finden, die nicht nur Einblick in die Kohlendioxid-(CO2)-Emissionen, sondern auch auf die spezifischen Emissionen oder Abfälle gibt, die mit verschiedenen Prozessoptionen verbunden sind. Unternehmen fragen beispielsweise nach CO2-Kennzahlen in ihren Betriebs-Dashboards, um die Auswirkungen von Prozessemissionen besser bestimmen zu können, oder suchen nach einer effizienten Wassernutzung in der Produktion. Betreiber müssen eine Lösung finden, die diese Messungen ermöglicht.

Tracking-Technologie

Die fortschrittliche Technologie zur Emissionsverfolgung misst die Leistung direkt, verfolgt und korreliert diese Emissionen dann mit bestimmten Prozessen, sodass Unternehmen ihre betrieblichen Aktivitäten oder das Prozessdesign anpassen können. Bei sehr komplexen Prozessen mit mehreren Schritten ist es beispielsweise schwierig, das gesamte Emissionsprofil zu sehen. Bei der Aufgabe, CO2 einzudämmen, wäre es schwierig, festzustellen, welche Prozesse den größten Beitrag leisten.

Wenn Sie es nicht sehen können, ist es unmöglich, sich darauf einzustellen. Tracking-Lösungen geben einen Überblick über den gesamten Prozess und geben einen Einblick in die Emissionen von NOx, SOx und vielen anderen Schadstoffen. Diese Erkenntnisse helfen Ingenieuren und Bedienern zu verstehen, wie sich ihre Aktivitäten auf die Umweltkennzahlen auswirken.

Prozesssimulation

Aber die Emissionsverfolgung ist nur ein Teil der Energiemanagementgleichung. Prozesssimulations- und Modellierungstools können Produktentwicklern dabei helfen, neue Prozesse zu entdecken und zu optimieren, die von Natur aus weniger Abfall produzieren, während sie gleichzeitig von Anfang an wichtige Sicherheitsleistungen entwickeln.

Diese Lösungen tragen zur Verbesserung der Anlagensicherheit und -leistung bei, indem sie nicht nur den Energieverbrauch und die Produktionsabfälle reduzieren, sondern auch einen stabilen Betrieb aufrechterhalten. Es führt zu zeitsparenden Arbeitsabläufen (eine Energieeinsparung) und gibt Anlagenbetreibern die Möglichkeit, Anlagenbedingungen und viele verschiedene Szenarien innerhalb dieser Bedingungen zu bewerten, um das gesamte Energie- und Abfallmanagement zu unterstützen.

Multivariate Analyse

Darüber hinaus helfen multivariate Online-Analyselösungen den Bedienern, potenzielle Probleme zu beheben, sobald sie auftreten, sodass Produktionsprobleme frühzeitig erkannt und Chargen zurückgewonnen werden können, bevor sie als Industrieabfall verloren gehen. Ein gutes Beispiel hierfür könnte die Identifizierung von Rohstoffvariationen beim Eintritt in den Produktionsprozess sein.

Anstatt das Endprodukt vollständig zu ruinieren, wird die Technologie die Bediener auf diese Abweichungen aufmerksam machen, sodass Anpassungen im Prozess ein qualitativ hochwertiges Endprodukt liefern können. Eine solche Analyse kann auch helfen, Bedingungen aufgrund von Betriebsanomalien zu korrigieren, die zu einer Produktion außerhalb der Spezifikationen führen können.

Neben Einblicken in die Energieemissionen bietet die multivariate Analyse Unternehmen auch datenbasierte Entscheidungen, um Führungskräften bei der Entscheidung zu helfen, welche Produkte hergestellt werden sollen, wann sie diese Produkte herstellen und wie sie sich an variable Bedingungen anpassen, wodurch gleichzeitig die Qualität der Produktion und die Energieeffizienz verbessert werden .

Eine qualitativ hochwertige Produktion reduziert das Risiko, unbrauchbare Produkte außerhalb der Spezifikationen zu entwickeln. Wenn ein Unternehmen ein Spezialprodukt herstellt und diese Charge falsch hergestellt wird, gilt die Ausgabe als Abfall. Aus diesem Grund verursacht alles, was Unternehmen tun, um das, was sie an Kunden verkaufen, zu verbessern, automatisch weniger Abfall. Rentabilität ist also in gewisser Weise mit Nachhaltigkeit verbunden, und moderne Technologie ermöglicht effiziente Abläufe, die zu einer höheren Rentabilität führen.

Unglücklicherweise sind ungeplante Variablen ein Haupthindernis für eine qualitativ hochwertige Produktion und tragen zu Materialverschwendung bei. Die Prozessfertigung – weil sie oft so komplex mit mehreren Komponenten ist – ist sehr anfällig für unkontrollierte Variablen, sei es Wetter oder schwankende Rohstoffe.

Es ist zeitaufwendig und unmöglich, diese Unregelmäßigkeiten zu entschlüsseln und entsprechende Anpassungen vorzunehmen. Intelligente Technologie bietet nicht nur Einblicke in die Variabilität, sondern gibt Bedienern und Verfahrensingenieuren auch Anleitungen, um Maßnahmen zu ergreifen oder Anpassungen vorzunehmen, um das Endprodukt zu retten.

Künstliche Intelligenz

Historisch gesehen war eine der größten unkontrollierten Variablen in der Produktion der Ausfall der Ausrüstung. Künstliche Intelligenz hilft, diese Vorstellung auf den Kopf zu stellen. Durch die Verwendung sowohl historischer Datenanalysen als auch kontextbezogener Kenntnisse über Prozessbedingungen, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, kann KI diese Erkenntnisse integrieren, um genaue Vorhersagen über das Anlagenverhalten zu treffen.

Beispielsweise können KI und fortschrittliche Technologien Warnungen vor der Produktion ausgeben und Ausfälle Wochen oder Monate vor ihrem Auftreten erkennen. Bediener können dann planen, Geräte vor einem Ausfall stillzulegen, wodurch potenzielle gefährliche Arbeitssituationen und die damit verbundenen Emissionen aufgrund des Ausfalls vermieden werden. Die vorausschauende Wartung unterstützt auch das Energiemanagement und vermeidet Verluste und mögliche Produktverluste, die beide nicht zum Endergebnis beitragen.

Bei der Betrachtung des Abfallmanagements, sei es auf der Produktseite oder beim Energieverbrauch, sind moderne Technologien von unschätzbarem Wert, um in diesem Bereich Fortschritte zu erzielen. Diese Technologien ergänzen die Fähigkeiten des effizienten, schnell denkenden Ingenieurs oder Bedieners, um die ganzheitliche Sicht zu bieten, die er oder sie benötigt, um zu wissen, wie der Betrieb angepasst werden muss, um einen produktiven Betrieb zu gewährleisten. Die Technologie gibt dem Ingenieur, dem Bediener, eine einheitliche Linse, durch die er in allen Phasen des Herstellungsprozesses intelligentere Entscheidungen treffen kann.